DE2550018A1 - Flow header for solar radiation water heater - is held horizontally and has vertical gauge and overflow tube - Google Patents
Flow header for solar radiation water heater - is held horizontally and has vertical gauge and overflow tubeInfo
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Abstract
Description
Anordnung für ein Leitungssystem Arrangement for a pipe system
eines Solar-Strahlungssammlers Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Plüssigkei:tszu- und/oder -aMfuhr für zumindest ein insbesondere aus elastischem Material bestehendes Leitungssystem eines Solar-Strahlungssammlers. of a solar radiation collector The invention relates to an arrangement zu Plüssigkei: tszu- and / or -aMfuhr for at least one in particular made of elastic Material of the existing pipe system of a solar radiation collector.
Gegenstand älterer Anmeldungen bilden beispielsweise zur Aufheizung des Wassers in Schwimmbädern durch die Sonnenenergie bestimmte.Solar-Strahlungssammler aus elastischem Material. Sie sind beispielsweise nach Art einer Buftmatratze aus derart geschweißten Plastikbahnen hergestellt, daß innerhalb derselben beispielsweise maanderförmige Wege für das zu erwärmende Wasser zwischen einer Wasserzufuhr und einer Wasserabfuhr vorliegen, oder sie sind hergestellt aus Schlauch bzw. Schlauchstücken in einer Anordnung, die einen möglichst langen Strömungsweg des Wassers und damit eine möglichst gute Aufheizung desselben durch die Sonnenenergie bei geringstmöglichem Platzbedarf sicherstellt. Beispielsweise dienen hierzu im Bereich ihrer Innenwand schwarz eingefärbte Schläuche, die zu einer mattenartigen Anordnung zusammengefaßt sind.The subject of older registrations is, for example, about heating of the water in swimming pools determined by solar energy made of elastic material. For example, they are made of a kind of air mattress so welded plastic sheets made that within them for example meandering paths for the water to be heated between a water supply and a water drainage, or they are made of hose or hose pieces in an arrangement that has the longest possible flow path of the water and thus the best possible heating of the same by solar energy with the least possible Ensures space requirements. For example, serve this in the area of their inner wall black-colored hoses, which are combined to form a mat-like arrangement are.
Insbesondere bei derartigen, aus elastischem Material hergestellten Leitungssystemen für Solar-Strahlungssammler, die verständlicherweise auch zu anderen Zwecken, beispielsweise zur Gewinnung von Warmwasser für eine Warmwasserversorgung oder eine Heizung Einsatz finden können, müssen, wie eingehende Versuche gezeigt haben, eine Reihe von strömungstechnischen Gesichtspunkten in Verbindung mit der Tatsache berücksichtigt werden, daß der zulässige Flüssigkeitsdruck in einem derartigen Leitungesysten- verständlicherweise begrenzt ist.Especially with those made of elastic material Piping systems for solar radiation collectors, which understandably also to others Purposes, for example to obtain Hot water for a hot water supply or a heater must be used, as detailed tests have shown have a number of fluidic considerations related to the Fact be taken into account that the allowable fluid pressure in such Line system is understandably limited.
Wie erfindungsgemäß erkannt wurde, können diese -esichtspiinicte in hinsichtlich des Platzbedarfs und des konstruktiven Aufwands optimaler Weise Berücksichtigung finden bei der Auslegung der zur Flüssigkeitszu- und/oder -abfuhr für das Leitungssystem dienenden Anordnung. Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der genannten Art zu schaffen, die so ausgebildet ist, daß sie die bei -dem Leitungssystem eines Solar-Strahlungssammlers auftretenden strömungstechnischen Aufgaben, beispielsweise die Einhaltung eines vorgegebenen Maximaldrucks und die Vermeidung des Auslaufens der Flüssigkeit aus dem Leitungssystem, mit möglichst geringem Aufwand löst. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuleitung einmündet in einen Zuleitungsverteiler, der Mittel zur Wahrung einer definierten Lage, einen Anschluß für das Leitungssystem sowie zumindest einen Steiger aufweist, dessen Höhe bei Auftreten eines vorgegebenen Maximaldrucks im Leitungssystem einen Überlauf bildend dimensioniert ist.As has been recognized according to the invention, these visual aspects can be with regard to the space requirements and the design effort, optimal consideration found in the design of the liquid supply and / or discharge for the pipe system serving arrangement. Accordingly, the invention is based on the object of an arrangement of the type mentioned, which is designed in such a way that it meets the requirements of the line system a solar radiation collector occurring fluidic tasks, for example compliance with a specified maximum pressure and avoidance of leakage dissolves the liquid from the pipe system with as little effort as possible. the inventive solution to this problem is characterized in that a supply line opens into a supply distributor, the means to maintain a defined Position, a connection for the pipe system and at least one riser, its height when a specified maximum pressure occurs in the pipe system Is dimensioned to form an overflow.
Der Steiger, der zweckmäßigerweise durch ein Steigrohr aus einem das Erkennen des Flüssigkeitsspiegels ermöglichend lichtdurchlässigen Material besteht, weist infolge der vorhandenen Mittel zur Wahrung einer definierten Lage der Anordnung, die also nach Art von Füßen wirken bzw. entsprechend ausgebildet sind, stets nach oben und sorgt dafür, daß der Druck in dem angeschlossenen Leitungssystem des Solar-Strahlungssammlers den vorgegebenen Maximalwert auch dann nicht überschreitet, wenn infolge unsachgemäßer Bedienung eines Hahns oder dergleichen im Zuge der Zuleitung eine zu große Wassermenge zugeführt wird. Durch Beobachten des Wasserspiegels in dem Steiger, der zu diesem Zweck auch eine Markierung tragen kann, ist es möglich, die Wasserzufuhr zu dem Leitungssystem auf einen vorher ermittelten optimalen Wert einzustellen.The riser, which is expediently removed from a das Detection of the liquid level is made possible by translucent material, because of the means available to maintain a defined position of the arrangement, which therefore act in the manner of feet or are designed accordingly, always after above and ensures that the pressure in the connected pipe system of the solar radiation collector does not exceed the specified maximum value even if as a result of improper use Operation of a tap or the like in the course of the supply line an excessively large amount of water fed will. By observing the water level in the riser for this purpose too can carry a marking, it is possible to control the water supply to the pipe system set to a previously determined optimal value.
Zweckmäßigerweise liegt der Anschluß für das Leitungssystem höher als die Einmündungsstelle der Zuleitung, damit ein Leerlaufen des Leitungssystems des Strahlungssammlers durch irgendwelche, zuleitungsseitige Vorgänge verhindert ist.The connection for the line system is expediently higher as the point of confluence of the supply line, thus draining the line system the radiation collector is prevented by any feed-side processes is.
Als zweckmäßig hat sich erriesen, dem Zuleitungsverteiler als Eauptbestandteil einen stirnseitig bis auf die Einmündung einer Zuleitung an zumindest einer seiner Stirnseiten geschlossenen, horizontal angeordneten Rohrkörper zu geben, der auf seinem Umfang den Anschluß für das Leitungssystem trägt . Zum Parallelbetrieb mehrerer Leitungssysteme kann der Rohrkörper auf seinem Umfang gleichsam in linienförmiger Anordnu:ng mehrere Anschlüsse für jeweils ein Leitungssystem tragen.It has proven to be useful to use the supply distributor as the main component one at the end except for the confluence of a supply line on at least one of its To give end faces closed, horizontally arranged tubular body that on its scope carries the connection for the line system. For parallel operation of several The pipe body can, as it were, in line systems on its circumference Arrangement carry several connections for one pipe system each.
Diese gestreckte Ausbildung der Anordnung im Rahmen der Zuleitung läßt sich auch leicht mit einer entsprechenden Anordnung für einen Ableitungsverteiler kombinieren, der ebenfalls mit einem Steigr versehen ist. Der Ableitungsverteiler kann im übrigen in der gleichen Weise aufgebaut sein wie der Zuleitungsverteiler, so daß über seine Konstruktion im einzelnen keine Angaben gemacht zu werden brauchen. iBei ihm dient jedoch der Steiger einem anderen Zweck. Wie sich nämlich gezeigt hat, ist beim Einschalten-der Flüs-sigkeitszu fuhr ein kurzzeitiger Druckanstieg im Ableitungsverteiler erforderlich, damit die Flüssigkeit aus diesem entgegen den Widerstand von Luft säcken in der in Strömungsrichtung dahinterliegenden Ablaufleitung abfließen kann. Derartige Luftsäcke lassen sich insbesondere bei den flexiblen Anschluß leitungen für mattenartige Solar-Strahlungs sammler praktisch nicht vermeiden.This stretched formation of the arrangement in the context of the supply line can also be easily arranged with a corresponding arrangement for a discharge manifold combine, which is also provided with a riser. The discharge distributor can otherwise be constructed in the same way as the feeder distributor, so that no details need to be given about its construction. In his case, however, the riser serves a different purpose. As has been shown there is a brief pressure increase when the liquid supply is switched on required in the discharge manifold so that the liquid from this against the Resistance from air bags in the drainage line behind it in the direction of flow can drain. Such air bags can be used in particular with the flexible connection It is practically impossible to avoid cables for mat-like solar radiation collectors.
Auch hier verhindert die Verwendung eines Steigers, der zweckmäßigerweise wiederum als Steigrohr ausgebildet ist, einen unerwünscht hohen Druckanstieg.Again, the use of a riser prevents the expedient is again designed as a riser pipe, an undesirably high pressure increase.
Wie erwähnt, sind bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung Zuleitungs- und Ableitungsverteiler zusammengefaßt zu einer konstruktiben Einheit. Schon aus Raungründen wird man die Anschlüsse an Zu- und Ableitungsverteiler auf derselben Seite dieser Einheit anordnen; damit die Anschlüsse an den beiden Verteilern sich gegenseitig nicht behindern bzw. man nicht stark gekrümmte Schläuche oder dergleichen daran anschließen muB, wird man Zu- und Ableitungsverteiler höhenversetzt anordnen. Dies ermöglicht auch das Vorsehen von Anschlüssen sowohl am Zu- als auch am Ableitungsverteiler auf beiden Seiten, so daß die erfindungsgemäße Anordnung dann gleichsam inmitten von Beitungssystemen eines mehrere Leitungssysteme aufweisenden Solar-Strahlungssammlers liegt.As mentioned, in an expedient embodiment of the invention Supply and discharge distributors combined into one constructive unit. For reasons of reason alone, the connections to the supply and discharge distributors are opened place on the same side of this unit; thus the connections to the two distributors do not interfere with each other or do not use strongly curved hoses or the like must be connected to this, the supply and discharge distributors will be arranged offset in height. This also enables connections to be provided on both the inlet and outlet manifolds on both sides, so that the arrangement according to the invention then as it were in the middle of feed systems of a solar radiation collector having several line systems lies.
Diese erfindungsgemäße Zusammenfassung der beiden Leitungsverteiler bietet ferner die Möglichkeit, eine Überlauföffnung des Steigers des - dann etwas höher angeordneten - Zuleitungsverteilers oberhalb einer vorzugsweise trichterartig erweiterten Überlauföffnung des Steigers des Ableitungsverteilers anzuordnen. Das beim Überschreiten des vorges@b@@en Mazl @ldrucks aus dem Steiger des Zuleitungsverteilers austretende Wasser wird dann direkt dem Ableitungsverteiler zugeführt, so daß es nicht unkontrolliert auf den Boden fließt.This combination according to the invention of the two line distributors also offers the possibility of an overflow opening of the riser of the - then something higher arranged - supply manifold above a preferably funnel-like to arrange expanded overflow opening of the riser of the discharge manifold. That when the pres @ b @@ en Mazl @l pressure from the riser of the supply manifold is exceeded escaping water is then fed directly to the discharge manifold, so that it does not flow uncontrollably onto the floor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren erläutert, von (Jenen Figur 1 eine Seitenansicht und Figur 2 eine Draufsicht wiedergeben.An embodiment of the invention is described below with reference to the Figures explained, of (those Figure 1 is a side view and Figure 2 is a plan view reproduce.
Der Figuren liegt eine Konstruktion zugrunde, bei der der Zuleitungsverteiler 1 und der Ableitungsverteiler 2 zu einer konstruktiv@n Einheit zusammengefaßt sind. Wie ersichtlich, sind die beiden Verteiler in Eöhen- und Seitenrichtung derart versetzt angeordnet, daß der Ableitungsverteiler etwas höher als der Zuleitungsverteiler und etwas entfernt von dem bei 3 angedeuteten Leitungssystem des Solar-Strahlungssammlers verläuft.The figures are based on a construction in which the supply distributor 1 and the discharge distributor 2 are combined to form a structural unit. As can be seen, the two are Distributor in vertical and lateral direction arranged offset in such a way that the discharge distributor is slightly higher than the supply distributor and somewhat removed from the line system of the solar radiation collector indicated at 3 runs.
Im einzelnen enthalten die beiden Verteiler jeweils einen Rohrkörper 4 bzw. 5; die beiden Rohrkörper haben geschlossene Stirnseiten.In detail, the two distributors each contain a pipe body 4 or 5; the two tubular bodies have closed end faces.
In die in Figur 1 vordere Stirnwand des Rohrkörpers 4 mündet die beispielsweise mit dem üblichen Wassernetz verbundene Zuleitung 6 unterhalb der horizontalen Mittelebene des Rohrkörpers 4 ein, während in die in Figur 1 vordere Stirnwand des Rohrkörpers 5 die Ableitung 7, ebenfalls unterhalb der horizontalen Mittelebene des Rohrkörpers 5, einmündet; sie führt beispielsweise zu einem Schwimmbad. Verständlicherweise ist es auch möglich, beispielsweise unter Verwendung einer Pumpe über die Zuleitung 6 das im Schwimmbekken befindliche Wasser der Anordnung zuzuführen und nach Erwärmung über die Ableitung 7 das erwärmte Wasser wieder in das Schwimmbecken abzuführen, so daß ein geschlossener Kreislauf entsteht.In the front end wall of the tubular body 4 in Figure 1 opens, for example with the usual water network connected supply line 6 below the horizontal center plane of the tubular body 4, while in the front end wall of the tubular body in FIG 5 the derivative 7, also below the horizontal center plane of the tubular body 5, joins; it leads to a swimming pool, for example. Understandably it is also possible, for example using a pump via the supply line 6 to supply the water in the swimming pool to the arrangement and after heating to drain the heated water back into the swimming pool via the drain 7, so that a closed cycle is created.
Während in Figur 1 nur ein Leitungssystem 3 des Solar-Strahlungesammler erkennbar ist, zeigt die Draufsicht gemäß Figur 2, daß hier insgesamt vier derartige Leitungssysteme-vorhanden sind, die mit 3 3', 3" und 5"'bezeichnet sind. Da die verschiedenen Leitungssysteme parallel gespeist werden, weist der Rohrkörper 4 insgesamt vier Anschlüsse 8 bis 11 für die Flüssigkeitszufuhr zu den einzelnen Leitungsystemen 3 bis 3"'auf; entsprechend ist der dem Ableitungsverteiler zugeordnete Rohrkörper 5 mit vier Anschlüssen 12 bis 15 zur Rückführung der Flüssigkeit ausgerüstet. Die Verbindung zwischen diesen Anschlüssen einerseits und den Leitungssystemen des Solar-Strahlungssammlers andererseits erfolgt, wie in Figur 1 angedeutet, zweckmäßigerweise durch Schläuche oder andere flexible Leitungsgebilde.While in Figure 1 only one line system 3 of the solar radiation collector As can be seen, the top view according to FIG. 2 shows that a total of four such Line systems are present, which are designated by 3 3 ', 3 "and 5"'. Since the different line systems are fed in parallel, the tubular body 4 has a total of four connections 8 to 11 for the liquid supply to the individual pipe systems 3 to 3 "'; the pipe body assigned to the discharge manifold is corresponding 5 equipped with four connections 12 to 15 for the return of the liquid. the Connection between these connections on the one hand and the pipe systems of the solar radiation collector on the other hand, as indicated in FIG. 1, it is expedient to use hoses or other flexible line structures.
Wie gesagt, sind die beiden Leitungsverteiler 1 und 2 zu einer konstruktiven Einheit zusammengefaßt. Zu diesem Zweck ruhen die Rohrkörper 4 und 5 in paralleler Lage in Ausnehmungen in zwei als Füße dienenden Querwänden 16 und 17, die dafür sorgen, daß die Rohrkörper 4 und 5 stets zumindest ungefähr horizontal verlaufen. Durch ist zugleich sichergestellt, daß die beiden Steige 18 und 19, die hier als Steigrohre aus durchsichtigem Material ausgabildet sind, stets zumindest ungefähr senkrecht nach oben weisen. Ihre oberen Enden sind verständlicherweise gegen die Atmosphäre offen. Die Länge des Steigers 18, d.h. seine Höhe H über dem Erdboden, ist so bemessen, daß der Flüssigkeitsspiegel in ihm nur bis zum Erreichen eines vorgegebenen Maximaldrucks in den Leitungssystemen 3 bis 3"' ansteigen kann. Anschließend tritt Flüssigkeit aus dem Steigrohr 18 aus, dessen offenes Ende seitlich über das trichterförmige, offene obere Ende 20 des Steigars 19 des Ableitungsverteilers 2 geführt ist, so daß die Flüssigkeit dann zurückläuft in den Kreislauf. Das Steigrohr 19 an dem Ableitungsverteiler 2 dient dazu, kurzzeitig eine Druckerhöhung bei Einschaltvorgängen zuzulassen; diese Druckerhöhung ist erforderlich, um das Abfließen des Wassers aus dem Ableitungsverteiler 2 entgegen dem Widerstand von Luftsäcken in der angeschlossenen Leistung zu ermöglichen.As I said, the two line distributors 1 and 2 are a constructive one unit summarized. For this purpose, the tubular bodies 4 and 5 rest in a parallel position in recesses in two transverse walls 16 and 17 serving as feet, which ensure that the tubular bodies 4 and 5 always extend at least approximately horizontally. By is also ensured that the two crates 18 and 19, here as risers are formed from transparent material, always at least approximately vertically face up. Their upper ends are understandably against the atmosphere open minded. The length of the riser 18, i.e. its height H above the ground, is dimensioned so that the liquid level in it only until it reaches a predetermined maximum pressure in the pipe systems 3 to 3 "'can rise. Then liquid occurs out of the riser pipe 18, the open end of which goes over the funnel-shaped, open upper end 20 of the riser 19 of the discharge manifold 2 is performed, so that the liquid then runs back into the circuit. The riser 19 on the discharge manifold 2 is used to briefly allow a pressure increase when switching on; these Pressure increase is required to prevent the water from flowing out of the discharge manifold 2 against the resistance of air pockets in the connected power.
Wie Figur 1 zeigt, stellt sich im stationären Betrieb der Flüssigkeitspegel im Steigrohr 18 mit einer Höhe h1 ein, die um eine Strecke oberhalb der Höhe h3 des Anschlusses 12 am Ableitungsverteiler 2 liegt, die ihrerseits ein Maß für den Durchflußwiderstand durch die erfindungsgemäße Anordnung und vor allem die Beitungssysteme 3 bis 3''' ist. Der Flüssigkeitsspiegel im Ableitungsverteiler 2 liegt dagegen im stationären Fall innerhalb des Rohrkörpers 5 und besitzt die Höhe h4. Nur bei Einschaltvorgängen können Druckspitzen auftreten, die zu einem Ansteigen des Pegels auf die Höhe h4' führen können.As FIG. 1 shows, the liquid level arises in steady-state operation in the riser 18 with a height h1 which is a distance above the height h3 of the connection 12 is located on the discharge manifold 2, which in turn is a measure of the Flow resistance through the arrangement according to the invention and above all the feed systems 3 to 3 '' 'is. The liquid level in the discharge manifold 2 is on the other hand stationary case within the tubular body 5 and has the height h4. Only when switching on pressure peaks can occur, which lead to a rise in the level to the level h4 ' being able to lead.
Sowohl die Zuleitung 6 als auch die Ableitung 7 münden in den entsprechenden Rohrkörper 4 bzw. 5 unterhalb seiner horizontalen Mittelebene ein, dadurch ist einer Zerstörung der Rohrkörper durch Eisbildung im Winter vorgebeugt. Die Anordnung kann also im Winter im Freien bleiben, auch wenn sie nicht im Betrieb ist.Both the supply line 6 and the discharge line 7 open into the corresponding one Tube body 4 or 5 below its horizontal center plane a, this prevents the pipe body from being destroyed by ice formation in winter. The arrangement can therefore remain outdoors in winter, even if it is not in operation is.
Wie Figur 1 zeigt, bestimmt die Ableitung 7 die Höhe h4 des Wasserspiegels im Rohrkörper 5.As FIG. 1 shows, the derivation 7 determines the height h4 of the water level in the pipe body 5.
Beide Anschlüsse 8 und 12 zur Speisung der Leitungsysteme 3 bis 3''' liegen um h2 bzw. h3 über der Ebene des Solar-Strahlungssammlers Diese beiden Höhen sind nur aus konstruktiven Gründen unterschiedlich gewählt.Both connections 8 and 12 for supplying the line systems 3 to 3 '' ' These two heights are h2 or h3 above the level of the solar radiation collector are only chosen differently for design reasons.
Wie nur in Figur 1 bei 20 und 21 angedeutet, können die beiden Leltungsverteiler 1 und 2 auch beidseitig mit Anschlüssen versehen sein, so daß sie auch zur Speisung von in Figur 1 links von ihnen angeordneten Leitungsystemen Verwerdung finden können. Der konstruktive Aufwand ist in diesem Fall besonders klein, da die erfindungsgemäße Anordnung dann einer noch größeren unzahl von Leitungssystemen zugeordnet ist.As only indicated in Figure 1 at 20 and 21, the two Leltungsverteiler 1 and 2 can also be provided with connections on both sides so that they can also be used for powering purposes of pipe systems arranged to the left of them in FIG. 1. The design effort is particularly small in this case, since the inventive Arrangement is then assigned to an even greater myriad of line systems.
Claims (20)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2550018A DE2550018B2 (en) | 1975-11-07 | 1975-11-07 | Arrangement for heating a liquid heat carrier with at least one collector of a solar radiation |
BR7607418A BR7607418A (en) | 1975-11-07 | 1976-11-05 | ARRANGEMENT AIMING AT THE ADDITION AND / OR THE FLOWING OF LIQUIDS FOR A MINIMUM SET OF DUCTS MADE OF AN ELASTIC MATERIAL IN A SUN RAY COLLECTOR |
US05/740,032 US4135492A (en) | 1975-11-07 | 1976-11-08 | Manifold arrangement |
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DE2550018A DE2550018B2 (en) | 1975-11-07 | 1975-11-07 | Arrangement for heating a liquid heat carrier with at least one collector of a solar radiation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2550018A1 true DE2550018A1 (en) | 1977-05-18 |
DE2550018B2 DE2550018B2 (en) | 1980-01-17 |
Family
ID=5961177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2550018A Ceased DE2550018B2 (en) | 1975-11-07 | 1975-11-07 | Arrangement for heating a liquid heat carrier with at least one collector of a solar radiation |
Country Status (1)
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DE (1) | DE2550018B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2802723A1 (en) * | 1978-01-23 | 1979-07-26 | Ulrich Pflueger | Appliance for permanently de-airing freely circulating liquid - is upright tubular container of PVC, incorporating expansion, level indicator and air separator stages |
DE3300055A1 (en) * | 1983-01-04 | 1984-07-05 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Collector roof sheet system for the prevention of air bubbles |
-
1975
- 1975-11-07 DE DE2550018A patent/DE2550018B2/en not_active Ceased
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2550018B2 (en) | 1980-01-17 |
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---|---|---|---|
8235 | Patent refused |